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電池管理

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電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS),電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶,其主要功能包括:電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);電池狀態(tài)估計(jì);在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。

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電池管理簡(jiǎn)介

  電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS),電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶,其主要功能包括:電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);電池狀態(tài)估計(jì);在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。

  電池管理系統(tǒng)的應(yīng)用:

  電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)的主要任務(wù)是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能:

  1)安全性,保護(hù)電池單體或電池組免受損壞,防止出現(xiàn)安全事故;

  2)耐久性,使電池工作在可靠的安全區(qū)域內(nèi),延長(zhǎng)電池的使用壽命;

  3)動(dòng)力性,維持電池工作在滿足車輛要求的狀態(tài)下。

電池管理百科

  綜合各國的研究情況,可以發(fā)現(xiàn)共同存在的一個(gè)現(xiàn)象,即電池是整個(gè)電動(dòng)汽車研究中出問題最多的部件。在電池生產(chǎn)的過程中,電池必須要經(jīng)過化成檢測(cè)工序,即在電池生產(chǎn)過程中需要對(duì)電池進(jìn)行多次充放電才能完成整個(gè)電池的生產(chǎn)。

  所以化成控制系統(tǒng)的性能直接影響著的技術(shù)狀態(tài)、使用壽命,并決定著放電時(shí)對(duì)電網(wǎng)的污染程度。為了滿足電動(dòng)汽車的實(shí)際運(yùn)行需求,電池管理系統(tǒng)在功能、可靠性、實(shí)用性、安全性等方面都做出了重要努力。

  電池管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介:

  電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS),電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶,其主要功能包括:電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);電池狀態(tài)估計(jì);在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。

  電池管理系統(tǒng)的應(yīng)用:

  電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)的主要任務(wù)是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能:

  1)安全性,保護(hù)電池單體或電池組免受損壞,防止出現(xiàn)安全事故;

  2)耐久性,使電池工作在可靠的安全區(qū)域內(nèi),延長(zhǎng)電池的使用壽命;

  3)動(dòng)力性,維持電池工作在滿足車輛要求的狀態(tài)下。

  動(dòng)力電池的基本概念:

 ?。?)電池容量

  池容量是蓄電池的一個(gè)重要性能參數(shù),它表示在一定放電率、溫度、終止電壓等的條件下,電池放出的電量。

  電池容量用 C表示,其單位用安時(shí)(Ah)、毫安時(shí)(mAh)表示。

 ?。?)充電速率和放電速率

  此概念利用電池額定容量和充電時(shí)間(放電時(shí)間)的比值來表示,可以比較不同電池的充放電速度。

 ?。?)電池的過充

  電池的過充即是對(duì)電池進(jìn)行了過度的充電,過充會(huì)給電池造成一定的損害。當(dāng)快接近充電結(jié)束的過程時(shí),即電池電量快滿的時(shí)候,只能用小電流對(duì)電池進(jìn)行低速率充電。因?yàn)橹挥行‰娏鞒潆娝a(chǎn)生的極化現(xiàn)象較輕,在電池內(nèi)部積聚的氣體較少,而且給電池散熱的時(shí)間充足。

 ?。?)充電終止電壓/放電終止電壓

  當(dāng)蓄電池充滿電時(shí),表示電池極板上的活性物質(zhì)已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài),所以在這個(gè)時(shí)候即使繼續(xù)對(duì)蓄電池充電,蓄電池的電壓再也不會(huì)升高,此時(shí)蓄電池的電壓稱為充電終止電壓。類似地,放電終止電壓就是放電時(shí)候能達(dá)到的最低電壓。

 ?。?)電池的內(nèi)阻

  蓄電池兩端測(cè)得的阻值稱為蓄電池的內(nèi)阻。

 ?。?)電池的生命周期及老化

  電池的整個(gè)生命周期會(huì)經(jīng)歷以下三個(gè)階段:在剛開始使用階段時(shí),容量會(huì)增大5%~10%;接下來的階段,容量保持不變;最后一個(gè)階段,電池容量開始慢慢減少。這段容量減少的階段就是電池的老化階段。一般來說,當(dāng)電池容量降到額定容量的 80%時(shí),則認(rèn)為電池壽命結(jié)束。

  一個(gè)成熟電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備的十大功能

  圖1 車用BMS軟硬件基本框架

  電池管理系統(tǒng)的主要組成及功能:

 ?。?)電池終端模塊(主要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,如:電壓參數(shù)、電流參數(shù)、溫度、通信信號(hào)等);

 ?。?)中間控制模塊(主要與整車系統(tǒng)進(jìn)行通訊,控制充電機(jī)等);

  (3)顯示模塊(主要進(jìn)行數(shù)據(jù)呈現(xiàn),實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互)。

  為滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,BMS的這些組成模塊要完成的如下工作:

 ?。?)電池參數(shù)檢測(cè)。包括總電壓、總電流、單體電池電壓檢測(cè)(防止出現(xiàn)過充、過放甚至反極現(xiàn)象)、溫度檢測(cè)(最好每串電池、關(guān)鍵電纜接頭等均有溫度傳感器)、煙霧探測(cè)(監(jiān)測(cè)電解液泄漏)、絕緣檢測(cè)(監(jiān)測(cè)漏電)、碰撞檢測(cè)等;

 ?。?)電池狀態(tài)估計(jì)。包括荷電狀態(tài)(SOC)或放電深度(DOD)、健康狀態(tài)(SOH)、功能狀態(tài)(SOF)、能量狀態(tài)(SOE)、故障及安全狀態(tài)(SOS)等;

  (3)在線故障診斷。包括故障檢測(cè)、故障類型判斷、故障定位、故障信息輸出等。故障檢測(cè)是指通過采集到的傳感器信號(hào),采用診斷算法診斷故障類型,并進(jìn)行早期預(yù)警。

  電池故障是指電池組、高壓電回路、熱管理等各個(gè)子系統(tǒng)的傳感器故障、執(zhí)行器故障(如接觸器、風(fēng)扇、泵、加熱器等),以及網(wǎng)絡(luò)故障、各種控制器軟硬件故障等。電池組本身故障是指過壓(過充)、欠壓(過放)、過電流、超高溫、內(nèi)短路故障、接頭松動(dòng)、電解液泄漏、絕緣降低等;

 ?。?)電池安全控制與報(bào)警。包括熱系統(tǒng)控制、高壓電安全控制。BMS診斷到故障后,通過網(wǎng)絡(luò)通知整車控制器,并要求整車控制器進(jìn)行有效處理(超過一定閾值時(shí)BMS也可以切斷主回路電源),以防止高溫、低溫、過充、過放、過流、漏電等對(duì)電池和人身的損害;

 ?。?)充電控制。BMS中具有一個(gè)充電管理模塊,它能夠根據(jù)電池的特性、溫度高低以及充電機(jī)的功率等級(jí),控制充電機(jī)給電池進(jìn)行安全充電;

 ?。?)電池均衡。不一致性的存在使得電池組的容量小于組中最小單體的容量。電池均衡是根據(jù)單體電池信息,采用主動(dòng)或被動(dòng)、耗散或非耗散等均衡方式,盡可能使電池組容量接近于最小單體的容量;

 ?。?)熱管理。根據(jù)電池組內(nèi)溫度分布信息及充放電需求,決定主動(dòng)加熱/散熱的強(qiáng)度,使得電池盡可能工作在最適合的溫度,充分發(fā)揮電池的性能;

 ?。?)網(wǎng)絡(luò)通訊。BMS需要與整車控制器等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信;同時(shí),BMS在車輛上拆卸不方便,需要在不拆殼的情況下進(jìn)行在線標(biāo)定、監(jiān)控、升級(jí)維護(hù)等,一般的車載網(wǎng)絡(luò)均采用CAN;

 ?。?)信息存儲(chǔ)。用于存儲(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù),如SOC、SOH、SOF、SOE、累積充放電Ah數(shù)、故障碼和一致性等;

 ?。?0)電磁兼容。由于使用環(huán)境惡劣,要求BMS具有好的抗電磁干擾能力,同時(shí)要求BMS對(duì)外輻射小。

  一個(gè)成熟電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備的十大功能

  圖2 電池管理系統(tǒng)算法框架

  小結(jié)

  綜上所述,成熟的電池管理系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)電池組進(jìn)行安全監(jiān)控及有效管理,提高電池的使用效率,增加續(xù)駛里程、延長(zhǎng)電池使用壽命、降低運(yùn)行成本。電池管理系統(tǒng)在電動(dòng)汽車發(fā)展的同時(shí),其技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

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    電池系統(tǒng)
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     BMS電池系統(tǒng)俗稱之為電池保姆或電池管家,主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元,防止電池出現(xiàn)過充電和過放電,延長(zhǎng)電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài)。
  • 手機(jī)快充
    手機(jī)快充
    +關(guān)注
    手機(jī)快充電主要分為三大類:VOOC閃充快速充電技術(shù)、高通Quick Charge 2.0快速充電技術(shù)、聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus快速充電技術(shù)。
  • A4WP
    A4WP
    +關(guān)注
    A4WP由三星與Qualcomm創(chuàng)立的無線充電聯(lián)盟,英特爾已加入該組織,并成為董事成員。
  • MAX660
    MAX660
    +關(guān)注
    MAX660 單片電荷泵電壓逆變器將+1.5V 至+5.5V 輸入轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的-1.5V 至-5.5V 輸出。僅使用兩個(gè)低成本電容器,電荷泵的 100mA 輸出取代了開關(guān)穩(wěn)壓器,消除了電感器及其相關(guān)成本、尺寸和 EMI。
  • 智能變電站
    智能變電站
    +關(guān)注
    采用可靠、經(jīng)濟(jì)、集成、低碳、環(huán)保的設(shè)備與設(shè)計(jì),以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)功能集成化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊化、高壓設(shè)備智能化和運(yùn)行狀態(tài)可視化等為基本要求,能夠支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)在線分析和控制決策,進(jìn)而提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性的變電站。
  • USB PD
    USB PD
    +關(guān)注
  • 太陽能充電
    太陽能充電
    +關(guān)注
  • PSR
    PSR
    +關(guān)注
  • 光伏并網(wǎng)逆變器
    光伏并網(wǎng)逆變器
    +關(guān)注
    逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電,若直流電壓較低,則通過交流變壓器升壓,即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。對(duì)大容量的逆變器,由于直流母線電壓較高,交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到220V,在中、小容量的逆變器中,由于直流電壓較低,如12V、24V,就必須設(shè)計(jì)升壓電路。
  • 浪涌抑制器
    浪涌抑制器
    +關(guān)注
  • DCDC電源
    DCDC電源
    +關(guān)注
    DC/DC表示的是將某一電壓等級(jí)的直流電源變換其他電壓等級(jí)直流電源的裝置。DC/DC按電壓等級(jí)變換關(guān)系分升壓電源和降壓電源兩類,按輸入輸出關(guān)系分隔離電源和無隔離電源兩類。例如車載直流電源上接的DC/DC變換器是把高壓的直流電變換為低壓的直流電。
  • 納微半導(dǎo)體
    納微半導(dǎo)體
    +關(guān)注
    Navitas 成立于 2014 年,開發(fā)的超高效氮化鎵 (GaN)半導(dǎo)體在效率、性能、尺寸、成本和可持續(xù)性方面正在徹底改變電力電子領(lǐng)域。Navitas 這個(gè)名字來源于拉丁語中的能源,它不僅體現(xiàn)了我們對(duì)開發(fā)技術(shù)以改善和更可持續(xù)的能源使用的關(guān)注,還體現(xiàn)了我們到 2026 年為估計(jì) 13B 美元的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)帶來的能源。
  • USB-PD
    USB-PD
    +關(guān)注
  • PWM信號(hào)
    PWM信號(hào)
    +關(guān)注
    脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式,根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置,來實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變,從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定,是利用微處理器的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。
  • 共享充電寶
    共享充電寶
    +關(guān)注
    共享充電寶是指企業(yè)提供的充電租賃設(shè)備,用戶使用移動(dòng)設(shè)備掃描設(shè)備屏幕上的二維碼交付押金,即可租借一個(gè)充電寶,充電寶成功歸還后,押金可隨時(shí)提現(xiàn)并退回賬戶。2021年4月,研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示,2020年全國在線共享充電寶設(shè)備量已超過440萬,用戶規(guī)模超過2億人。隨著用戶規(guī)模與落地場(chǎng)景的激增,消費(fèi)者對(duì)共享充電寶的價(jià)格變得越來越敏感。
  • 醫(yī)療電源
    醫(yī)療電源
    +關(guān)注
  • 系統(tǒng)電源
    系統(tǒng)電源
    +關(guān)注
  • 董明珠
    董明珠
    +關(guān)注
    董明珠, 出生于江蘇南京,企業(yè)家 ,先后畢業(yè)于安徽蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)EMBA2008級(jí) 、中國社會(huì)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)系研究生班、中歐國際工商學(xué)院EMBA 。   1990年進(jìn)入格力做業(yè)務(wù)經(jīng)理。 1994年開始相繼任珠海格力電器股份有限公司經(jīng)營部部長(zhǎng)、副總經(jīng)理、副董事長(zhǎng)。并在2012年5月,被任命為格力集團(tuán)董事長(zhǎng)。連任第十屆、第十一屆和第十二屆全國人大代表,擔(dān)任民建中央常委、廣東省女企業(yè)家協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、珠海市紅十字會(huì)榮譽(yù)會(huì)長(zhǎng)等職務(wù) 。2004年3月,當(dāng)選人民日?qǐng)?bào)《中國經(jīng)濟(jì)周刊》評(píng)選的2003-2004年度“中國十大女性經(jīng)濟(jì)人物”。2004年6月被評(píng)為“受MBA尊敬的十大創(chuàng)新企業(yè)家”和2004年11月被評(píng)為“2004年度中國十大營銷人物”
  • UCD3138
    UCD3138
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